ベストソーラーパワーコンディショナーガイド 2023

ソーラーパネルは、太陽光発電 (PV) 電池を使用して太陽光を電気に変換します。 これにより、ほとんどの家庭用電気機器で使用できる交流 (AC) に変換する必要がある直流 (DC) が生成されます。

DC を AC に変換するには、太陽光発電のセットアップに不可欠なデバイスであるインバーターのサービスが必要です。 インバーターは技術的には比較的単純ですが、いくつかの異なるタイプが利用可能です。

このガイドでは、太陽光発電インバーターの目的と、設置に適したものを選択する方法について説明します。

マイクロインバータ、ストリング インバータ、ハイブリッド インバータという 3 つのコア タイプの太陽光発電インバータについて詳しく見てみましょう。

マイクロインバーターは、各ソーラーパネルに配置された小型のインバーターです。 パネルレベルで DC を AC に変換するため、各パネルは独立して動作できます。

この設定により、シェーディングや汚れなどにより 1 つのパネルのパフォーマンスが低下した場合でも、他のパネルは影響を受けません。 これは、陰影が問題となる可能性がある、複雑な形状や方向を持つ屋根の場合に特に有益です。

一方、マイクロインバーターは設置がより複雑で、ソーラー パネルごとに 1 つ必要になるため、一般に初期費用が高くなります。

マイクロインバーターとは異なり、ストリング インバーターはアレイ内のすべてのソーラー パネルに機能する単一のユニットです。 ソーラーパネルは直列に接続されて「ストリング」を形成し、生成された直流は中央のストリングインバーターに送られて交流に変換されます。

ストリング インバーターは、アレイごとに 1 つだけ必要なため、マイクロインバーターよりもコスト効率が高くなります。 また、メンテナンスや必要な場合の交換も簡単です。 ただし、1 つのパネルのパフォーマンスが低い場合は、文字列全体の出力に影響を与える可能性があります。

ハイブリッド インバーターは、DC から AC に変換する他のインバーターと同じように機能しますが、モデルに応じて、太陽電池蓄電システムや主電源との電力交換も処理します (そのため、「ハイブリッド」という用語が使われています)。

ハイブリッド インバーターがない場合は、バッテリーと電力を交換するバッテリー インバーターが必要になります。

ハイブリッド インバーターを選択するということは、ソーラー パネルが使用量を上回る電力を生成した場合、余剰エネルギーを後で使用するためにバッテリーに保存したり、電力網にエクスポートしたりできることを意味します。 これにより、一部のエネルギー会社が、生成して送電網に供給する余剰エネルギーに対して支払いを行うスマート輸出保証 (SEG) を利用できるようになります。

ハイブリッド インバーターは初期費用が高く、互換性のあるバッテリー システムが必要になる場合がありますが、多くの家庭用セットアップでは多用途の選択肢となります。

太陽光パネルのピーク出力に一致する容量を持つ太陽光発電インバーターを選択してください (Adobe)

セットアップに適した太陽光発電インバーターを選択する場合、考慮する必要があることがいくつかあります。

考慮すべき最初の機能の 1 つはインバーターの効率であり、通常は「ヨーロッパ」効率または「加重」効率として表されます。 この評価は、完璧な実験室のシナリオだけでなく、現実的なさまざまな条件下でのインバータの性能を測定します。

インバーターは通常 95 ～ 98% の効率で動作しますが、この数値のわずかな違いでもシステムの長期的な出力に大きな影響を与える可能性があります。

太陽電池アレイを計画するときは、インバーターの定格電力を考慮する必要があります。 この定格は、インバーターが処理できる最大負荷を規定し、システムが生成できる電力量を効果的に定義します。

たとえば、最適な日照時間帯のソーラー パネルのピーク出力が 6kW であるとします。 その場合、この可能性を最大限に活用するには、少なくとも 6kW の電力定格を持つインバーターが必要となるでしょう。

将来の太陽電池アレイの拡張に備えて、かなり高い電力定格を持つインバーターを選択するのは論理的であるように思えるかもしれませんが、これは通常最善の行動ではありません。 代わりに、業界のベスト プラクティスでは、通常、ソーラー パネルのピーク電力出力の約 75 ～ 90 パーセントにインバーターのサイジングを推奨しています。

これを説明するために、ピーク電力出力が 10kW のソーラー パネル アレイがあるとします。 10kW 以上の容量のインバーターを購入するのではなく、定格電力 7.5kW ～ 9kW のインバーターを選択することもできます。 「インバータクリッピング」と呼ばれるこの手法は、日陰、雲量、太陽の角度などの変動要因により、ソーラーパネルがピーク容量で動作することはほとんどないことを考慮しています。